电解装置及电极制造方法及图纸

根据实施方式，电解装置(10)的电解槽具备第1电极、隔膜及第2电极。第1电极(14)具有与隔膜对置的第1表面(17a)、位于第1表面的相反侧的第2表面(17b)、在第1表面上以第1图案形成的第1凹陷部(42)、及在第2表面及第1凹陷部分别开口的多个贯通孔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及电解装置及电解装置中使用的电极。
技术介绍
作为电解装置，已知有生成碱性离子水、臭氧水或次氯酸水等的电解水生成装置。作为该电解水生成装置，提出了具有3室型的电解槽(电解室)的装置。3室型的电解槽，其内部通过隔膜被划分为阳极室、中间室及阴极室这3室。在这种电解装置中，例如，在中间室中流通盐水，在左右的阴极室及阳极室中流通水，并用阴极及阳极将中间室的盐水电解，从而在阳极室中从所产生的氯气生成次氯酸水，并且在阴极室中生成氢氧化钠水。所生成的次氯酸水作为杀菌消毒水而利用，氢氧化钠水作为洗净水而利用。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3500173号公报专利文献2：日本公开专利公报2011－256431号专利文献3：日本专利第4705190号公报专利文献4：日本公开专利公报2006－176835号专利文献5：日本公开专利公报2014－101549号
技术实现思路
专利技术解决的课题然而，在这种3室型的电解槽中，阳极周围的反应是是复杂的，并且，在该反应系统未良好地运行时会生成竞争的氧气，次氯酸的生成效率降低。另外，产生的氯气、次氯酸是强力的氧化剂，因此通过它们可能招致隔膜的劣化。本专利技术要解决的课题为，提供抑制隔膜的劣化的、寿命长且高效率的电解装置及电解装置中使用的电极。用于解决课题的手段根据实施方式，电解装置具备电解槽，该电解槽具有：第1电极；与该第1电极对置的第2电极；及配置在上述第1电极与上述第2电极之间的至少一个隔膜。第1电极具有：与隔膜对置的第1表面；位于第1表面的相反侧的第2表面；在第1表面上以第1图案形成的第1凹陷部；以及分别在第2表面及第1凹陷部开口的多个贯通孔。附图说明图1是概略地表示第1实施方式的电解装置的框图。图2是表示第1实施方式的电解装置的电解槽的分解立体图。图3是上述电解槽的剖视图。图4是将上述电解槽的第1电极及阳极盖放大表示的立体图。图5是表示第1电极的第1表面侧的立体图。图6是表示第1电极的第2表面侧的立体图。图7是将第1电极的一部分放大表示的立体图。图8是从第1表面侧观察第1电极的第1电极的俯视图。图9是沿着图8的线A－A的第1电极及阴离子交换膜的剖视图。图10是沿着图8的线B－B的第1电极及阴离子交换膜的剖视图。图11是将第1变形例的电解装置的第1电极的一部分放大表示的立体图。图12是从第1表面侧观察第1变形例的第1电极的第1电极的俯视图。图13是沿着图12的线C－C的第1电极及阴离子交换膜的剖视图。图14是沿着图12的线D－D的第1电极及阴离子交换膜的剖视图。图15是将第2变形例的电解装置的第1电极的一部分放大表示的立体图。图16是从第1表面侧观察第2变形例的第1电极的第1电极的俯视图。图17是沿着图16的线E－E的第1电极及阴离子交换膜的剖视图。图18是沿着图16的线F－F的第1电极及阴离子交换膜的剖视图。图19是将第3变形例的电解装置的第1电极的一部分放大表示的立体图。图20是从第1表面侧观察第3变形例的第1电极的第1电极的俯视图。图21是沿着图20的线G－G的第1电极及阴离子交换膜的剖视图。图22是沿着图20的线H－H的第1电极及阴离子交换膜的剖视图。图23是将第4变形例的电解装置的第1电极的一部分放大表示的立体图。图24是将第5变形例的电解装置的第1电极的一部分放大表示的立体图。图25是将第6变形例的电解装置的第1电极的一部分放大表示的立体图。图26是将第7变形例的电解装置的第1电极的一部分放大表示的立体图。图27是从第1表面侧观察第7变形例的第1电极的第1电极的俯视图。图28是沿着图27的线I－I的第1电极及阴离子交换膜的剖视图。图29是将第8变形例的电解装置的第1电极的一部分放大表示的立体图。图30是从第1表面侧观察第8变形例的第1电极的第1电极的俯视图。图31是沿着图30的线J－J的第1电极及阴离子交换膜的剖视图。具体实施方式以下，一边参照附图，一边对各种实施方式进行说明。另外，对实施方式共通的构成附以同一符号，并对重复的说明予以省略。另外，各图是实施方式和用于促进实施方式的理解的示意图，其形状、尺寸、比等有与实际的装置不同的地方，它们能够参酌以下的说明和公知的技术适当进行设计变更。(第1实施方式)图1是概略地表示第1实施方式的电解装置的图。在本实施方式中，电解装置10作为电解水生成装置而构成。如图1所示，电解装置10具备所谓的3室型的电解槽11。电解槽11形成为扁平的矩形箱状，其内部被作为第1隔膜的阴离子交换膜16及作为第2隔膜的阳离子交换膜18隔开为中间室15a、位于中间室15a的两侧的阳极室15b及阴极室15c。在阳极室15b内设置有第1电极(阳极)14，与阴离子交换膜16对置。在阴极室15c内设置有第2电极(阴极)20，与阳离子交换膜18对置。电解装置10具备：电解液供给部19，对电解槽11的中间室15a供给电解液例如饱和食盐水；水供给部21，对阳极室15b及阴极室15c供给被电解水例如水；以及电源23，对第1电极14及第2电极20分别施加正电压及负电压。电解液供给部19具备：生成饱和食盐水的盐水箱25；从盐水箱25向中间室15a的下部引导饱和食盐水的供给配管19a；设置在供给配管19a中的送液泵29；以及将在中间室15a内流动的电解液从中间室15a的上部送至盐水箱25的排水配管19b。水供给部21具备：供给水的未图示的供水源；从供水源向阳极室15b及阴极室15c的下部引导水的供水配管21a；将在阳极室15b流动的水从阳极室15b的上部排出的第1排水配管21b；将在阴极室15c流动的水从阴极室15c的上部排出的第2排水配管21c；以及设置在第2排水配管21c中的气液分离器27。通过如上述那样构成的电解装置10，对实际将食盐水电解而生成酸性水(次氯酸水及盐酸)和碱性水(氢氧化钠)的动作进行说明。如图1所示，使送液泵29工作，对电解槽11的中间室15a供给饱和食盐水，并且对阳极室15b及阴极室15c供给水。同时，从电源23将正电压及负电压分别施加给第1电极14及第2电极20。在流入到中间室15a的盐水中进行电离而得到的钠离子，被第2电极20拉近，在阳离子交换膜18通过后，向阴极室15c流入。然后，在阴极室15c中，通过第2电极20将水电气分解而得到氢气和氢氧化钠水溶液。这样生成的氢氧化钠水溶液及氢气从阴极室15c向第2排水配管21c流出，通过气液分离器27被分离为氢氧化钠水溶液和氢气。分离后的氢氧化钠水溶液(碱性水)在第2排水配管21c通过后排出。另外，在中间室15a内的盐水中电离得到的氯离子，被第1电极14拉近，在阴离子交换膜16通过后向阳极室15b流入。然后，通过第1电极14氯离子对阳极提供电子而生成氯气。然后，氯气在阳极室15b内与水反应生成次氯酸和盐酸。这样生成的酸性水(次氯酸水及盐酸)从阳极室15b通过第1排水配管21b后被排出。接着，更详细地说明电解槽11的构成。图2是电解槽的分解立体图，图3是电解槽的剖视图。如图2及图3所示，电解槽11具有：作为隔壁发挥功能的矩形框状的中间框22；具有与中间框22几乎相等的外径尺寸且将中间框的一侧面覆盖的矩形板状的阳极盖(第1盖部件)24；具有与中间框22几乎相等的外径尺寸且将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解装置，具备电解槽，该电解槽具有：第1电极；与该第1电极对置的第2电极；及配置在上述第1电极与上述第2电极之间的至少一个隔膜，上述第1电极具有：与上述隔膜对置的第1表面；位于上述隔膜的相反侧的第2表面；在上述第1表面以第1图案形成的第1凹陷部；及分别在上述第2表面及上述第1凹陷部开口的多个贯通孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.19 JP 2014-1915651.一种电解装置，具备电解槽，该电解槽具有：第1电极；与该第1电极对置的第2电极；及配置在上述第1电极与上述第2电极之间的至少一个隔膜，上述第1电极具有：与上述隔膜对置的第1表面；位于上述隔膜的相反侧的第2表面；在上述第1表面以第1图案形成的第1凹陷部；及分别在上述第2表面及上述第1凹陷部开口的多个贯通孔。2.根据权利要求1所述的电解装置，其中，上述第1电极具有在上述第2表面以不同于上述第1图案的第2图案形成的第2凹陷部，上述第2凹陷部的多个部位与上述第1凹陷部连通而形成上述贯通孔。3.根据权利要求2所述的电解装置，上述第1凹陷部具备分别在上述第1表面开口并沿第1方向延伸的多个第1凹部，上述第2凹陷部具有分别在上述第2表面开口的多个第2凹部，该多个第2凹部分别在与上述第1方向交叉的第2方向上具有比上述第1凹部的宽度大的开口长度，上述第1凹部的上述第1方向的长度形成为比上述第2凹部的上述第1方向的宽度长，多个上述第1凹部与一个第2凹部连通而分别形成贯通孔。4.根据权利要求3所述的电解装置，上述多个第1凹部在其宽度方向上以第1间距排列设置，上述第2凹部在其宽度方向上以第2间距排列设置，第2间距比第1间距大。5.根据权利要求4所述的电解装置，上述第1凹部的第1间距是0.8mm以下。6.根据权利要求4或5所述的电解装置，上述第2凹部的第2间距是1mm以上。7.根据权利要求3所述的电解装置，上述多个第1凹部为，在上述第1电极的第1表面开口的开口面积相对于上述第1表面的面积为60％以上。8.根据权利要求4至7中任一项所述的电解装置，从上述第1凹部的排列间距P1减去上述第1凹部的开口宽度W1后的值为0.3mm以下。9.根据权利要求1至8中任一项所述的电解装置，上述多个贯通孔的开口率为上述第1电极的第1表面的面积的30％以下。10.根据权利要求3至8中任一项所述的电解装置，上述第1凹部与上述第2凹部连通而形成的贯通孔相对于上述第1表面的整个面积的开口面积比率，为上述第1凹部相对于上述第1表面的整个面积的开口面积比率的一半以下。11.根据权利要求3至10中任一项所述的电解装置，上述第1凹部的深度形成为比上述第1电极的厚度的一半浅。12.根据权利要求3至11中任一项所述的电解装置，上述第2凹部的深度形成为比上述第1电极的厚度的一半深。13.根据权利要求11或12所述的电解装置，上述第1凹部的深度为0.5mm以内。14.根据权利要求3至13中任一项所述的电解装置，上述第2凹部沿着不同于上述第1方向的第2方向延伸。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：横田昌广，太田英男，内藤胜之，吉永典裕，梅武，富松师浩，八木亮介，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP